시사위크=박설민 기자  누구나 길을 지나가다 한번쯤 거대한 롤러가 도로를 평탄하게 만드는 모습을 봤을 것이다. 이는 도로 건설 현장에서 아스팔트 포장 작업 전 진행하는 지반 기초 공사다. 지지력 강화 및 안전성 확보를 위해 필수적이지만 건설장비 운전자 숙련도에 따라 시공 품질 편차가 크고, 열악한 환경 속에서의 반복 작업은 작업자를 여러 위험에 노출시키기도 한다.

국내 연구진이 숙련된 작업자 없이도 도로 공사가 가능한 지능형 기술 개발에 성공했다. 한국건설기술연구원(건설연)은 ‘토공 품질관리 자동화 기술 개발 및 제도적 기반’ 기술을 확보했다고 17일 밝혔다.

이번 연구는 조진우 건설연 지반연구본부 연구위원팀에서 진행했다. 연구팀이 개발한 기술의 이름은 ‘토공 품질관리 자동화 기술(이하 지능형 다짐 기술)’이다. 이 기술은 롤러를 활용한 다짐 작업 과정을 자동화해 실시간 다짐 품질 관리가 가능하다. 때문에 공정 간소화와 생산성 향상, 균일한 시공 품질을 보장한다. 

연구팀은 지능형 다짐 기술의 효율적 활용을 위한 장비와 시스템도 개발했다. 전통적 방식은 다짐 공정과 품질검사 공정이 분리돼 있다. 때문에 시험 평가 작업 효율이 떨어진다는 단점이 있다. ‘현장 일점시험(Spot test: 평판재하시험)’결과를 바탕으로 품질검사 공정이 진행돼, 현장의 품질을 실시간 및 연속적으로 관리하는데 한계가 있어서다.

새롭게 개발된 지능형 다짐 기술은 이러한 단점을 보완할 수 있다. 다짐 롤러에 부착된 센서데이터를 해석하고 고정밀 GPS로부터 측정된 측위 데이터와 연계해, 실시간으로 품질 관리를 할 수 있다. 개발된 기술을 통해 전체 토공 품질관리 프로세스의 자동화 공정 수준을 높인 것이다. 

아울러 연구팀은 더불어 기존의 제도적인 문제들을 해결하기 위해 품질관리 상세 기준도 수립했다. 지능형 다짐공 표준시방서는 국내 최초의 스마트건설 관련 국가 기준이기도 하다.

김병석 건설연 원장은 “숙련된 건설기계 운전기사의 확보가 어려운 국내 건설 환경에서 토공 품질관리 자동화 기술은 안정적이고 일정한 건설 품질을 보장할 수 있는 해결책이 될 것”이라며 “건설연은 앞으로도 건설 자동화가 활발하게 적용될 수 있도록 정책 제안 및 제도화를 위해 노력할 예정”이라고 밝혔다.

이번 연구는 국토교통부의 스마트건설기술개발 국가R&D사업 ‘도로 실증을 통한 스마트건설 기술개발(2020~2025)’의 일환으로 진행한 것이다. 한국도로공사가 총괄 주관 연구기관으로 참여하고, 건설연은 3세부 주관 연구기관으로 참여하고 있다.